JP2006300213A - Torque cam device and belt-type continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トルクカム装置およびベルト式無段変速機に関するものである。 The present invention relates to a torque cam device and a belt type continuously variable transmission.
トルクカム装置は、種々存在するが、入力側カム部材が出力側カム部材に形成された駆動カム面に接触し、入力側カム部材がこの駆動カム面に沿って移動することで、駆動力、すなわちトルクの伝達を行うものがある。このトルクカム装置には、両方のカム部材をリング状に形成し、駆動カム面を周方向に形成することで、トルクを伝達するのみならず、軸方向のうち一方向に推力を発生することができるものもあり、このようなトルクカム装置が車両の変速機、特にベルト式無段変速機に用いられている。 There are various torque cam devices. However, the input cam member is brought into contact with the drive cam surface formed on the output cam member, and the input cam member moves along the drive cam surface. Some perform torque transmission. In this torque cam device, both cam members are formed in a ring shape and the drive cam surface is formed in the circumferential direction, so that not only torque can be transmitted but also thrust can be generated in one of the axial directions. Some of them can be used, and such a torque cam device is used in a transmission of a vehicle, particularly a belt type continuously variable transmission.
ベルト式無段変速機に用いられるトルクカム装置は、一般にセカンダリプーリと最終減速機との間に配置され、両方のカム部材を介してエンジンの出力である出力トルクをセカンダリプーリから最終減速機に伝達することとなる。このとき、軸方向のうち一方向に発生する推力がセカンダリプーリのベルト挟圧力となり、ベルトを挟持することができる。ここで、ベルト式無段変速機のトルクカム装置には、車両を前進させるための出力トルクである駆動力以外に被駆動力が発生する。この被駆動力としては、車両を後進させるためセカンダリプーリ側から伝達される上記駆動力と反対方向の出力トルクや、例えばエンジンブレーキを用いる際など最終減速機側から伝達される上記駆動力と同一方向の抵抗トルクがある。このため、ベルト式無段変速機に用いられるトルクカム装置では、駆動カム面以外に、カムローラを介して被駆動時における被駆動力を伝達する必要がある。そこで、出力側カム部材に、被駆動カム面が周方向に形成されている。この被駆動カム面は、駆動カム面と周方向上で交互に配置されるように形成される。 A torque cam device used in a belt-type continuously variable transmission is generally disposed between a secondary pulley and a final reduction gear, and transmits output torque as an engine output from the secondary pulley to the final reduction gear via both cam members. Will be. At this time, the thrust generated in one of the axial directions becomes the belt clamping pressure of the secondary pulley, and the belt can be clamped. Here, in the torque cam device of the belt type continuously variable transmission, a driven force is generated in addition to the driving force that is an output torque for moving the vehicle forward. This driven force is the same as the output torque in the direction opposite to the driving force transmitted from the secondary pulley side to reverse the vehicle, or the driving force transmitted from the final reduction gear side, for example, when using an engine brake. There is a resistance torque in the direction. For this reason, in a torque cam device used for a belt-type continuously variable transmission, it is necessary to transmit a driven force during driving via a cam roller in addition to the driving cam surface. Accordingly, the driven cam surface is formed in the circumferential direction on the output cam member. The driven cam surface is formed so as to be alternately arranged in the circumferential direction with the driving cam surface.
駆動カム面と被駆動カム面とが形成されたトルクカム装置では、駆動時から被駆動時へあるいは被駆動時から駆動時へと駆動状態が切り替わる際に、入力側カム部材の接触する対象が駆動カム面から被駆動カム面へ、あるいは被駆動カム面から駆動カム面へと切り替わる。この駆動状態の切り替わりの際には、入力側カム部材と出力側カム部材とが周方向に相対回転することで、一方のカム面から入力側カム部材が離れ、他方のカム面と接触する。従って、駆動状態の切り替わり時におけるトルクの伝達のタイムラグが発生するとともに、この入力側カム部材および出力側カム部材に衝撃トルクが発生し、駆動状態の切り替え時にショックが発生する虞がある。 In a torque cam device in which a driving cam surface and a driven cam surface are formed, when the driving state is switched from driving to driving or from driving to driving, the object to be contacted by the input cam member is driven. Switching from the cam surface to the driven cam surface or from the driven cam surface to the driving cam surface. When the drive state is switched, the input side cam member and the output side cam member rotate relative to each other in the circumferential direction, so that the input side cam member separates from one cam surface and contacts the other cam surface. Accordingly, there is a possibility that a time lag of torque transmission at the time of switching of the driving state occurs and impact torque is generated at the input side cam member and the output side cam member, and a shock occurs at the time of switching of the driving state.
ところで、従来においては、特許文献1に示すようなトルクカム装置が提案されている。特許文献1に示す従来のトルクカム装置は、カムローラに接触する第1カム面と、第1カム面を設けた円筒部に対して軸方向にのみ移動可能に、長溝およびピンにより案内されるカム部材と、このカム部材に第1カム面と逆方向に傾斜して設けられカムローラに接触する第2カム面とを備えるものである。この従来のトルクカム装置は、ベルト式無段変速機に用いられる。
Conventionally, a torque cam device as shown in
このトルクカム装置は、軸方向に配置された圧縮スプリングの圧縮力により、第1カム面および第2カム面との間でカムローラが挟み込まれる。つまり、トルクカム装置の駆動状態に拘わらず、カムローラとカム面との接触が離れることがないものである。従って、上記従来のトルクカム装置では、トルクカム装置の駆動状態に拘わらず、カムローラとカム面との接触が離れることがない。 In this torque cam device, the cam roller is sandwiched between the first cam surface and the second cam surface by the compression force of the compression spring arranged in the axial direction. That is, the contact between the cam roller and the cam surface is not separated regardless of the driving state of the torque cam device. Therefore, in the conventional torque cam device, the contact between the cam roller and the cam surface is not separated regardless of the driving state of the torque cam device.
しかしながら、カム部材を円筒部に対して軸方向に案内するために、長溝とピンとの間には周方向に摺動隙間が形成されている。つまり、長溝とピンとの間には、周方向のガタが存在する。また、従来のトルクカム装置が被駆動力を伝達する場合、カムローラとカム部材との間で軸方向のうち一方向の推力が発生する。ここで、この推力が発生する方向は、圧縮スプリングを圧縮させる方向と同一方向である。従って、発生する推力が圧縮スプリングの圧縮力を上回ると、圧縮スプリングが圧縮されてしまうため、周方向のガタが発生する。 However, in order to guide the cam member in the axial direction relative to the cylindrical portion, a sliding gap is formed in the circumferential direction between the long groove and the pin. That is, there is a backlash in the circumferential direction between the long groove and the pin. Further, when the conventional torque cam device transmits the driven force, a thrust in one direction of the axial direction is generated between the cam roller and the cam member. Here, the direction in which this thrust is generated is the same as the direction in which the compression spring is compressed. Therefore, when the generated thrust exceeds the compressive force of the compression spring, the compression spring is compressed, so that circumferential play occurs.
従って、発生した周方向のガタを詰める必要があるため、トルクカム装置の駆動状態の切り替わり時におけるトルクの伝達のタイムラグの発生を抑制することができない虞があった。 Therefore, since it is necessary to close the generated play in the circumferential direction, there is a possibility that generation of a time lag of torque transmission at the time of switching of the driving state of the torque cam device cannot be suppressed.
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、駆動状態の切り替わり時のトルクの伝達のタイムラグの発生の抑制を実現することができるトルクカム装置およびベルト式無段変速機を提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above, and provides a torque cam device and a belt-type continuously variable transmission that can suppress the occurrence of a time lag in torque transmission when the driving state is switched. It is for the purpose.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかるトルクカム装置では、入力側駆動カム部材および出力側駆動カム部材を有し、当該入力側駆動カム部材と当該出力側駆動カム部材との接触により、駆動時における駆動力を伝達するとともに軸方向のうち一方向の推力を発生する第1カム装置と、前記出力側駆動カム部材と一体に形成される入力側被駆動カム部材および出力側被駆動カム部材を有し、当該入力側被駆動カム部材と当該出力側被駆動カム部材との接触により、被駆動時における被駆動力を伝達するとともに軸方向のうち一方向の推力を発生する第2カム装置と、前記第1カム装置と前記発生する推力が伝達される被推力部材との係合と、前記第2カム装置と当該被推力部材との係合とを切り替える切替手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the torque cam device according to the present invention includes an input-side drive cam member and an output-side drive cam member, and the input-side drive cam member and the output-side drive cam member. A first cam device that transmits a driving force during driving and generates a thrust force in one of the axial directions, an input driven cam member formed integrally with the output driving cam member, and It has an output driven cam member, and transmits a driven force during driving and a thrust in one of the axial directions by contact between the input driven cam member and the output driven cam member. Switching means for switching between engagement between the generated second cam device, the first cam device and the thrust member to which the generated thrust is transmitted, and engagement between the second cam device and the thrust member. When, Characterized in that it comprises.
また、この発明では、上記トルクカム装置において、前記切替手段は、前記入力側駆動カム部材が前記被推力部材に対して軸方向のうち一方向へ移動することにより、前記入力側駆動カム部材と当該被推力部材との係合を行う駆動側係合手段と、前記出力側被駆動カム部材が前記被推力部材に対して軸方向のうち一方向へ移動することにより、前記出力側被駆動カム部材と当該被推力部材との係合を行う被駆動側係合手段と、前記入力側駆動カム部材と前記出力側駆動カム部材とを接触させる方向であり、かつ当該入力側駆動カム部材を当該出力側駆動カム部材に対して軸方向のうち一方向へ移動させる方向に、前記入力側駆動カム部材を押圧する駆動側押圧力発生手段と、前記入力側被駆動カム部材と前記出力側被駆動カム部材とを接触させる方向であり、かつ当該出力側被駆動カム部材を当該入力側被駆動カム部材に対して軸方向のうち一方向へ移動させる方向に、前記出力側被駆動カム部材を押圧する被駆動側押圧力発生手段と、前記入力側駆動カム部材あるいは前記出力側被駆動カム部材のうちいずれか一方の軸方向のうち一方向への移動を許容する際に、他方の軸方向のうち一方向への移動を規制する切替部材と、を備えることを特徴とする。 According to the present invention, in the torque cam device, the switching unit moves the input side drive cam member and the input side drive cam member by moving the input side drive cam member in one axial direction with respect to the thrust member. Drive-side engagement means for engaging with the thrust member, and the output-side driven cam member moving in one of axial directions with respect to the thrust member, the output-side driven cam member Driven-side engaging means for engaging the thrust member and the input-side driving cam member and the output-side driving cam member, and the input-side driving cam member is output to the output-side driving cam member. Driving-side pressing force generating means for pressing the input-side driving cam member in a direction in which the side-side driving cam member is moved in one of the axial directions; the input-side driven cam member; and the output-side driven cam Contact the member And the driven-side pushing member that presses the output-side driven cam member in a direction in which the output-side driven cam member is moved in one of the axial directions with respect to the input-side driven cam member. When permitting movement in one of the axial directions of any one of the pressure generating means and the input-side driving cam member or the output-side driven cam member, And a switching member that restricts movement.
これらの発明によれば、切替装置により、係合が切り替わる際における第1カム装置あるいは第2カム装置の相対回転は、入力側駆動カム部材が出力側駆動カム部材に対して、あるいは出力側被駆動カム部材が入力側被駆動カム部材に対して軸方向のうち一方向へ移動することで、係合が開始されるまでに、入力側駆動カム部材が出力側駆動カム部材に対して、あるいは出力側被駆動カム部材が入力側被駆動カム部材に対して回転する分となる。従って、駆動状態が切り替わる際に発生する第1カム装置および第2カム装置の相対回転を従来の周方向に対向するカム面を有するトルクカム装置の駆動状態が切り替わる際における相対回転よりも抑制することができる。 According to these inventions, when the engagement is switched by the switching device, the relative rotation of the first cam device or the second cam device is such that the input side drive cam member is relative to the output side drive cam member or the output side cover. When the drive cam member moves in one of the axial directions with respect to the input-side driven cam member, the input-side drive cam member moves relative to the output-side drive cam member or until the engagement is started. The output driven cam member rotates relative to the input driven cam member. Therefore, the relative rotation of the first cam device and the second cam device that occur when the driving state is switched is suppressed from the relative rotation when the driving state of the torque cam device having the cam surface opposed to the conventional circumferential direction is switched. Can do.
また、駆動状態の切り替えの際に、発生した推力によって、入力側被駆動カム部材および出力側被駆動カム部材が被推力部材に対して軸方向のうち一方向へ移動することができ、駆動側係合手段による第1カム装置と被推力部材との係合あるいは被駆動側係合手段による第2カム装置と被推力部材との係合が行われる。この係合が行われた場合は、入力側駆動カム部材と出力側駆動カム部材との間の幅あるいは出力側被駆動カム部材と入力側被駆動カム部材との間の幅は変化しない。これにより、駆動状態の切り替えた際に第1カム装置あるいは第2カム装置に周方向のガタが発生することはない。 Further, when the driving state is switched, the input side driven cam member and the output side driven cam member can move in one of the axial directions with respect to the thrust member by the generated thrust. The first cam device and the thrust member are engaged by the engaging means, or the second cam device and the thrust member are engaged by the driven side engaging means. When this engagement is performed, the width between the input side driving cam member and the output side driving cam member or the width between the output side driven cam member and the input side driven cam member does not change. Thereby, when the drive state is switched, the play in the circumferential direction does not occur in the first cam device or the second cam device.
また、この発明では、上記トルクカム装置において、前記切替手段は、無負荷時において前記第1カム装置と前記被推力部材との係合を行うことを特徴とする。 According to the present invention, in the torque cam device, the switching means engages the first cam device and the thrust member when there is no load.
この発明によれば、無負荷時においては、駆動側係合手段による第1カム装置と被推力部材との係合を行い、被駆動係合手段による第2カム装置と被推力部材との係合を行わない。従って、駆動状態が無負荷時から駆動時に切り替わる際に、すでに駆動側係合手段により第1カム装置と被推力部材との係合が行われているので、第1カム装置は相対回転することなく駆動力を瞬時に伝達することができる。これにより、このトルク装置がベルト式無段変速機に用いられている場合にベルト挟圧力を瞬時に発生させることができ、車両の発進時におけるもたつきやトルクカム装置が負担するベルト挟圧力の不足を抑制することができる。 According to the present invention, when no load is applied, the first cam device and the thrust member are engaged by the driving side engaging means, and the second cam device and the thrust member by the driven engaging means are engaged. Don't join. Therefore, when the driving state is switched from the no-load state to the driving state, the first cam device and the thrust member are already engaged by the driving side engaging means, so that the first cam device rotates relatively. The driving force can be transmitted instantaneously. As a result, when this torque device is used in a belt-type continuously variable transmission, belt clamping pressure can be instantaneously generated, and the vehicle is not slacked when the vehicle is started and the belt clamping pressure that the torque cam device bears is insufficient. Can be suppressed.
また、この発明にかかるベルト式無段変速機では、少なくとも、平行に配置され、駆動源からの出力トルクがいずれか一方に伝達される2つのプーリ軸と、当該2つのプーリ軸上をそれぞれ軸方向に摺動する2つの可動シーブと、当該2つの可動シーブに前記軸方向にそれぞれ対向する2つの固定シーブと、からなる2つのプーリと、前記2つのプーリのうちいずれか一方のプーリに伝達された前記駆動源からの駆動力を他方のプーリに伝達するベルトと、前記可動シーブと前記固定シーブとの間にベルト挟圧力を発生させる上記トルクカム装置と、を備えることを特徴とする。 In the belt-type continuously variable transmission according to the present invention, at least two pulley shafts arranged in parallel and transmitting output torque from the drive source to one of the two pulley shafts are respectively provided on the two pulley shafts. Two pulleys comprising two movable sheaves sliding in the direction, two fixed sheaves facing the two movable sheaves in the axial direction, respectively, and transmission to any one of the two pulleys A belt that transmits the driving force from the drive source to the other pulley, and the torque cam device that generates a belt clamping pressure between the movable sheave and the fixed sheave.
この発明によれば、ベルト式無段変速機が上記トルクカム装置を用いて構成されるので、駆動状態の切り替わり時におけるトルクの伝達のタイムラグの発生の抑制を図ることができる。 According to this invention, since the belt-type continuously variable transmission is configured using the torque cam device, it is possible to suppress occurrence of a time lag in torque transmission when the driving state is switched.
この発明にかかるトルクカム装置およびベルト式無段変速機は、切り替え手段により常に駆動力の伝達を行うことができる状態である第1カム装置と被推力部材との係合、切り替え手段により常に被駆動力の伝達を行うことができる状態である第2カム装置と被推力部材との係合を切り替えるので、駆動状態の切り替わり時におけるトルクの伝達のタイムラグの発生の抑制を図ることができるという効果を奏する。 In the torque cam device and the belt type continuously variable transmission according to the present invention, the engagement between the first cam device and the thrust member, which can always transmit the driving force by the switching means, is always driven by the switching means. Since the engagement between the second cam device and the thrust target member in a state where force transmission can be performed is switched, it is possible to suppress occurrence of a time lag in torque transmission when the driving state is switched. Play.
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施例により、この発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。ここで、下記の実施例では、ベルト式無段変速機にこの発明にかかるトルクカム装置を用いる場合について説明する。ベルト式無段変速機において、この発明にかかるトルクカム装置は、ベルト挟圧力を発生するために用いられる。なお、このベルト式無段変速機に伝達される駆動力を発生する駆動源として内燃機関(ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、LPGエンジンなど)を用いるが、これに限定されるものではなく、モータなどの電動機を駆動源として用いても良い。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by the following Example. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or that are substantially the same. Here, in the following embodiment, a case where the torque cam device according to the present invention is used for a belt type continuously variable transmission will be described. In the belt type continuously variable transmission, the torque cam device according to the present invention is used to generate a belt clamping pressure. An internal combustion engine (gasoline engine, diesel engine, LPG engine, etc.) is used as a drive source for generating a drive force transmitted to the belt type continuously variable transmission, but the invention is not limited to this. An electric motor may be used as a drive source.
図1は、この発明にかかるトルクカム装置を備えるベルト式無段変速機のスケルトン図である。図2は、無負荷時および駆動時におけるトルクカム装置を示す図である。図3−1は、無負荷時および駆動時における第1カム装置を示す図である。図3−2は、無負荷時および駆動時における第2カム装置を示す図である。図4は、切替部材の構成例を示す図である。図5は、被駆動時におけるトルクカム装置を示す図である。図6−1は、被駆動時における第1カム装置を示す図である。図6−2は、被駆動時における第2カム装置を示す図である。なお、この実施例における駆動力F1は、図1および図2において、動力伝達軸側からトルクカム装置を見た際に、時計回りに発生するものとする。また、図3−1は図2のB−B断面図、図3−2は図2のC―C断面図、図6−1は図5のD−D断面図、図6−2は図5のE−E断面図である。 FIG. 1 is a skeleton diagram of a belt type continuously variable transmission including a torque cam device according to the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating the torque cam device at the time of no load and at the time of driving. FIG. 3A is a diagram illustrating the first cam device during no load and during driving. FIG. 3-2 is a diagram illustrating the second cam device during no load and during driving. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the switching member. FIG. 5 is a diagram showing the torque cam device when driven. FIG. 6A is a diagram illustrating the first cam device when driven. FIG. 6B is a diagram illustrating the second cam device when driven. The driving force F1 in this embodiment is assumed to be generated clockwise when the torque cam device is viewed from the power transmission shaft side in FIGS. 3A is a sectional view taken along line BB in FIG. 2, FIG. 3B is a sectional view taken along line CC in FIG. 2, FIG. 6A is a sectional view taken along line DD in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line EE of FIG.
図1に示すように、内燃機関10の出力側には、トランスアクスル20が配置されている。このトランスアクスル20は、トランスアクスルハウジング21と、このトランスアクスルハウジング21に取り付けられたトランスアクスルケース22と、このトランスアクスルケース22に取り付けられたトランスアクスルリヤカバー23とにより構成されている。
As shown in FIG. 1, a
このトランスアクスルハウジング21の内部には、トルクコンバータ30が収納されている。一方、トランスアクスルケース22とトランスアクスルリヤカバー23とにより構成されるケース内部には、この発明にかかるベルト式無段変速機1を構成する2つのプーリであるプライマリプーリ50およびセカンダリプーリ60と、プライマリプーリ50におけるベルト挟圧力を発生するプライマリ油室54、セカンダリプーリ60におけるベルト挟圧力を発生するセカンダリ油室64およびこの発明にかかるトルクカム装置70と、ベルト100とが収納されている。なお、40は前後進切替機構、80は車輪110に内燃機関10の駆動力を伝達する最終減速機、90は動力伝達経路である。
A
発進機構であるトルクコンバータ30は、図1に示すように、駆動源からの出力トルク、すなわち内燃機関10からの出力トルクを増加、あるいはそのままベルト式無段変速機1に伝達するものである。このトルクコンバータ30は、少なくともポンプ(ポンプインペラ)31と、タービン(タービンインペラ)32と、ステータ33と、ロックアップクラッチ34と、ダンパ装置35とにより構成されている。
As shown in FIG. 1, the
ポンプ31は、内燃機関10のクランクシャフト11と同一の軸線を中心に回転可能な中空軸36に取り付けられている。つまり、ポンプ31は、中空軸36とともに、クランクシャフト11と同一の軸線を中心に回転可能である。また、ポンプ31は、フロントカバー37に接続されている。このフロントカバー37は、内燃機関10のドライブプレート12を介して、クランクシャフト11に連結されている。
The pump 31 is attached to a
タービン32は、上記ポンプ31と対向するように配置されている。このタービン32は、上記中空軸36内部に配置され、クランクシャフト11と同一の軸線を中心に回転可能なインプットシャフト38に取り付けられている。つまり、タービン32は、インプットシャフト38とともに、クランクシャフト11と同一の軸線を中心に回転可能である。
The
ポンプ31とタービン32との間には、ワンウェイクラッチ39を介してステータ33が配置されている。このワンウェイクラッチ39は、上記トランスアクスルハウジング21に固定されている。また、タービン32とフロントカバー37との間には、ロックアップクラッチ34が配置されており、このロックアップクラッチ34は、ダンパ装置35を介してインプットシャフト38に連結されている。なお、上記ポンプ31やフロントカバー37により形成されるケーシングには、図示しない作動油供給制御装置から作動流体として作動油が供給されている。
A
ここで、このトルクコンバータ30の動作について説明する。内燃機関10からの出力トルクは、クランクシャフト11からドライブプレート12を介して、フロントカバー37に伝達される。ロックアップクラッチ34がダンパ装置35により解放されている場合は、フロントカバー37に伝達された内燃機関10からの出力トルクがポンプ31に伝達され、このポンプ31とタービン32との間を循環する作動油を介して、タービン32に伝達される。そして、タービン32に伝達された内燃機関10からの出力トルクは、インプットシャフト38に伝達される。つまり、トルクコンバータ30は、インプットシャフト38を介して、内燃機関10からの出力トルクを増加して後述するベルト式無段変速機1に伝達する。上記においては、ステータ33により、ポンプ31とタービン32との間を循環する作動油の流れを変化させ所定のトルク特性を得ることができる。
Here, the operation of the
一方、上記ロックアップクラッチ34がダンパ装置35によりロック(フロントカバー37と係合)されている場合は、フロントカバー37に伝達された内燃機関10からの出力トルクは、作動油を介さずに直接インプットシャフト38に伝達される。つまり、トルクコンバータ30は、インプットシャフト38を介して、内燃機関10からの出力トルクをベルト式無段変速機1に伝達する。
On the other hand, when the lock-up clutch 34 is locked (engaged with the front cover 37) by the
トルクコンバータ30と後述する前後進切替機構40との間には、オイルポンプ26が設けられている。このオイルポンプ26は、ロータ27と、ハブ28と、ボディ29とにより構成されている。このオイルポンプ26は、ロータ27により円筒形状のハブ28を介して、上記ポンプ31に接続されている。また、ボディ29が上記トランスアクスルケース22に固定されている。また、ハブ28は、上記中空軸36にスプライン嵌合されている。従って、オイルポンプ26は、内燃機関10からの出力トルクがポンプ31を介してロータ27に伝達されるので、駆動することができる。
An
前後進切替機構40は、図1に示すように、トルクコンバータ30を介して伝達された内燃機関10からの出力トルクをベルト式無段変速機1のプライマリプーリ50に伝達するものである。この前後進切替機構40は、少なくとも遊星歯車装置41とフォワードクラッチ42と、リバースブレーキ43とにより構成されている。
As shown in FIG. 1, the forward /
遊星歯車装置41は、サンギヤ44と、ピニオン45と、リングギヤ46とにより構成されている。
The
サンギヤ44は、図示しない連結部材にスプライン嵌合されている。この連結部材は、後述するプライマリプーリ50のプライマリプーリ軸51にスプライン嵌合されている。従って、サンギヤ44に伝達された内燃機関10からの出力トルクは、プライマリプーリ軸51に伝達される。
The
ピニオン45は、サンギヤ44と噛み合い、その周囲に複数個(例えば、3個)配置されている。各ピニオン45は、サンギヤ44の周囲で一体に公転可能に支持する切替用キャリヤ47に保持されている。この切替用キャリヤ47は、その外周端部においてリバースブレーキ43に接続されている。
The
リングギヤ46は、切替用キャリヤ47に保持された各ピニオン45と噛み合い、フォワードクラッチ42を介して、トルクコンバータ30のインプットシャフト38に接続されている。
The
フォワードクラッチ42は、図示しない作動油供給制御装置からインプットシャフト38の図示しない中空部に供給された作動油により、ON/OFF制御されるものである。フォワードクラッチ42のOFF時には、インプットシャフト38に伝達された内燃機関10からの出力トルクがリングギヤ46に伝達される。一方、フォワードクラッチ42のON時には、リングギヤ46とサンギヤ44と各ピニオン45とが互いに相対回転することなく、インプットシャフト38に伝達された内燃機関10からの出力トルクが直接サンギヤ44に伝達される。
The
リバースブレーキ43は、図示しない作動油供給制御装置から作動油が供給された図示しないブレーキピストンにより、ON/OFF制御されるものである。リバースブレーキ43がON時には、切替用キャリヤ47がトランスアクスルケース22に固定され、各ピニオン45がサンギヤ44の周囲を公転できない状態となる。リバースブレーキ43がOFF時には、切替用キャリヤ47が解放され、各ピニオン45がサンギヤ44の周囲を公転できる状態となる。
The
ベルト式無段変速機1のプライマリプーリ50は、前後進切替機構40を介して伝達された内燃機関10からの出力トルクを後述するベルト100により、セカンダリプーリ60に伝達するものである。このプライマリプーリ50は、図1に示すように、プライマリプーリ軸51と、プライマリ固定シーブ52と、プライマリ可動シーブ53と、このプライマリプーリ50にベルト挟圧力を発生させることでベルト式無段変速機1の変速比を変更するプライマリ油室54とにより構成されている。
The
プライマリプーリ軸51は、軸受101,102により回転可能に支持されている。また、プライマリプーリ軸51は、内部に図示しない作動油通路を有しており、この作動油通路には、図示しない作動油供給制御装置からプライマリ油室54に供給される作動油が流入する。
The
プライマリ固定シーブ52は、プライマリ可動シーブ53と対向するように、プライマリプーリ軸51の外周に一体的に設けられている。プライマリ可動シーブ53は、プライマリプーリ軸51にこのプライマリプーリ軸51上を軸線方向に摺動可能にスプライン嵌合されている。このプライマリ固定シーブ52とプライマリ可動シーブ53との間、すなわちプライマリ固定シーブ52のプライマリ可動シーブ53に対向する面と、プライマリ可動シーブ53のプライマリ固定シーブ52と対向する面との間で、V字形状のプライマリ溝100aが形成されている。
The primary fixed
プライマリ油室54は、プライマリ可動シーブ53のプライマリ固定シーブ52と対向する面と反対側の背面53aと、プライマリプーリ軸51に固定された円板形状のプライマリ隔壁55とに構成されている。プライマリ可動シーブ53の背面53aには、軸方向の一方向に突出、すなわちトランスアクスルリヤカバー23側に突出する環状の突出部53bが形成されている。一方、プライマリ隔壁55には、軸方向の他方向、すなわちプライマリ可動シーブ53側に突出する環状の突出部55aが形成されている。この突出部53bと突出部55aとの間には、例えばシールリングなどの図示しないシール部材が設けられている。つまり、プライマリ油室54を構成するプライマリ可動シーブ53の背面53aとプライマリ隔壁55とは、シール部材によりシールされている。
The
このプライマリ油室54には、図示しない作動油供給孔を介して、セカンダリプーリ軸61の図示しない作動油通路に流入した作動油が供給される。つまり、作動油供給制御装置は、プライマリ油室54に作動油を供給し、この供給された作動油の圧力により、プライマリ可動シーブ53を軸方向に摺動させ、このプライマリ可動シーブ53をプライマリ固定シーブ52に対して接近あるいは離隔させるものである。プライマリ油室54は、このプライマリ油室54に供給される作動油により、プライマリ可動シーブ53に軸方向の押圧力を作用させることで、プライマリ溝100aに巻き掛けられるベルト100に対するベルト挟圧力を発生させ、プライマリ可動シーブ53のプライマリ固定シーブ52に対する軸方向位置を変更するものである。これにより、プライマリ油室54は、ベルト式無段変速機1の変速比を変更させる変速比変更手段としての機能を有するものである。
The
ベルト式無段変速機1のセカンダリプーリ60は、ベルト100によりプライマリプーリ50に伝達された内燃機関10からの出力トルクをベルト式無段変速機1の最終減速機80に伝達するものである。このセカンダリプーリ60は、図1に示すように、セカンダリプーリ軸61と、セカンダリ固定シーブ62と、セカンダリ可動シーブ63と、このセカンダリプーリ60にベルト挟圧力を発生させるセカンダリ油室64とにより構成されている。
The
セカンダリプーリ軸61は、図1に示すように、軸受103,104により回転可能に支持されている。このセカンダリプーリ軸61と、セカンダリプーリ軸61の径方向外側に配置される動力伝達軸91との間に図示しない作動油通路が形成されており、この作動油通路には図示しない作動油供給制御装置からセカンダリ油室64に供給される作動流体である作動油が流入する。
As shown in FIG. 1, the
セカンダリ固定シーブ62は、セカンダリ可動シーブ63と対向するように、セカンダリプーリ軸61の外周に一体的に設けられている。上記セカンダリ可動シーブ63は、被推力部材であり、セカンダリプーリ軸61にこのセカンダリプーリ軸61上を軸方向に摺動可能にスプライン嵌合されている。このセカンダリ固定シーブ62とセカンダリ可動シーブ63との間、すなわちセカンダリ固定シーブ62のセカンダリ可動シーブ63に対向する面と、セカンダリ可動シーブ63のセカンダリ固定シーブ62と対向する面との間で、V字形状のセカンダリ溝100bが形成されている。なお、66は、パーキングブレーキギヤである。
The secondary fixed
セカンダリ油室64は、セカンダリ可動シーブ63のセカンダリ固定シーブ62と対向する面と反対側の背面63aと、セカンダリ隔壁65との間に形成されている。
The
セカンダリ隔壁65は、リング状部材であり、セカンダリプーリ軸61に軸受103および105により回転可能に支持されている。また、このセカンダリ隔壁65は、動力伝達経路90の動力伝達軸91に連結されている。ここで、このセカンダリ隔壁65は、セカンダリプーリ軸61に対する軸方向への相対移動が規制されている。従って、セカンダリ隔壁65は、セカンダリ可動シーブ63に対して回転可能であるが、セカンダリ可動シーブ63に対して軸方向への移動は規制されている。また、セカンダリ隔壁65には、セカンダリプーリ軸61の径方向外側に配置される動力伝達軸91との間に形成された図示しない作動油通路から油室64に作動油を供給する作動油供給孔65aが形成されている。
The
ここで、セカンダリ油室64には、作動油供給孔65aを介して、図2の矢印Aに示すように、セカンダリプーリ軸61と動力伝達軸91との間の図示しない作動油通路に流入した作動油が供給される。つまり、作動油供給制御装置は、セカンダリ油室64に作動油を供給し、この供給された作動油の油圧により、セカンダリ可動シーブ63を軸方向に摺動させ、セカンダリ可動シーブ63をセカンダリ固定シーブ62に対して接近あるいは離隔させるものである。セカンダリ油室64は、このセカンダリ油室64に供給される作動油により、セカンダリ可動シーブ63に軸方向のうち一方向の押圧力を作用させることで、セカンダリ溝100bに巻き掛けられるベルト100に対するベルト挟圧力を発生させ、ベルト100のプライマリプーリ50およびセカンダリプーリ60に対する接触半径を一定に維持する機能の一部を担うものである。
Here, the
トルクカム装置70は、図2〜図6−2に示すように、第1カム装置71と、第2カム装置72と、切替手段である切替装置73とにより構成されている。
As shown in FIGS. 2 to 6-2, the
第1カム装置71は、入力側駆動カム部材74と、出力側駆動カム部材であるアウトプット部材75とにより構成されている。この第1カム装置71は、後述する駆動力F1を伝達するとともに、軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリ可動シーブ63をセカンダリ固定シーブ62に向かわせる方向の推力を発生するものである。
The
入力側駆動カム部材74は、セカンダリ可動シーブ63の背面63aとアウトプット部材75の出力側駆動カム部75aとの間に配置されている。また、入力側駆動カム部材74は、駆動側カム保持部材77および中間部材78により保持されている。従って、入力側駆動カム部材74は、この駆動側カム保持部材76と中間部材77と間で、軸方向に移動自在に、かつ周方向に回転自在に支持されている。ここで、中間部材78は、出力側駆動カム部75aと後述する入力側被駆動カム部75cとの間に配置されたスプリングなどの位置決め用弾性部材78aにより、軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側に押圧されている。つまり、位置決め用弾性部材78aは、中間部材78の軸方向における位置決めを行うものである。また、駆動側カム保持部材77は、例えばボルトなどの固定手段Lによりアウトプット部材75に固定されている。
The input side
この入力側駆動カム部材74の軸方向における一方の端部、ここでは動力伝達軸側の端部には、アウトプット部材75の駆動側カムローラ75bが接触する駆動カム面74aが形成されている。この駆動カム面74aは、入力側駆動カム部材74の周方向に複数個(例えば、3〜4個)形成されている。駆動カム面74aは、図3−1および図6−1に示すように、後述する駆動力F1によりセカンダリ可動シーブ63が回転する方向と反対方向に向かって立ち上がるように傾斜する傾斜面である。この駆動カム面74aの形状やカム角度は、第1カム装置71が伝達する駆動力F1の大きさや、発生させたい推力の大きさなどに基づいて決定されるものである。
A
アウトプット部材75は、出力側駆動カム部材であり、軸方向断面がL字状のリング状部材であり、セカンダリ隔壁65に固定されている。具体的には、このアウトプット部材75の径方向内側の端部が、セカンダリ隔壁65の径方向外側の端部に固定されている。このアウトプット部材75は、このセカンダリ隔壁65を介してセカンダリプーリ軸61に軸受103,105により回転可能に支持されている。従って、このアウトプット部材75は、セカンダリ隔壁65を介して動力伝達軸91に連結されているため、入力側駆動カム部材74に対して軸方向への移動が規制されている。
The
このアウトプット部材75は、径方向外側の端部からセカンダリプーリ側に突出する出力側駆動カム部75aが形成されており、その先端部に入力側駆動カム部材74の駆動カム面74aと接触する円柱形状の駆動側カムローラ75bが回転自在に支持されている。この駆動側カムローラ75bは、アウトプット部材75の周方向に上記駆動カム面74aのそれぞれと対向するように複数個(例えば、3〜4個)形成されている。なお、駆動側カムローラ75bは、入力側駆動カム部材74およびアウトプット部材75が周方向に相対回転する際の抵抗を低減するために、出力側駆動カム部75aに回転自在に支持されているが、この出力側駆動カム部75aに固定されていても良い。
This
上記のように、入力側駆動カム部材74は、駆動側カム保持部材77および中間部材78により保持されており、アウトプット部材75がセカンダリ可動シーブ63と異なる回転部材であるセカンダリ隔壁65に固定されていることで動力伝達軸91に連結されている。従って、入力側駆動カム部材74およびアウトプット部材75は、周方向に相対回転可能に支持されている。
As described above, the input-side
入力側駆動カム部材74とアウトプット部材75とが相対回転することで、入力側駆動カム部材74の駆動カム面74aとアウトプット部材75の駆動側カムローラ75bとが接触し、第1カム装置71により後述する駆動力F1が伝達される。また、図3−1に示すように、この第1カム装置71が駆動力F1を伝達する際には、アウトプット部材75の入力側駆動カム部材74に対する軸方向への移動が規制されているため、後述する駆動側ツースクラッチ73bが係合することで、この軸方向のうち一方向に推力が発生する。
By the relative rotation of the input side
第2カム装置72は、出力側被駆動カム部材76と、入力側被駆動カム部材でもある上記アウトプット部材75とにより構成されている。この第2カム装置72は、後述する被駆動力F2,F3を伝達するとともに、軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリ可動シーブ63をセカンダリ固定シーブ62に向かわせる方向の推力を発生するものである。
The
出力側被駆動カム部材76は、セカンダリ可動シーブ63の背面63aとアウトプット部材75の入力側被駆動カム部75cとの間に配置されている。つまり、出力側被駆動カム部材76は、入力側駆動カム部材74の径方向内側に配置されている。また、出力側被駆動カム部材76は、中間部材78および被駆動側カム保持部材79により保持されている。従って、出力側被駆動カム部材76は、この中間部材78と被駆動側カム保持部材79との間で、軸方向に移動自在に、かつ周方向に回転自在に支持されている。ここで、被駆動側カム保持部材79は、例えばボルトなどの固定手段Lによりアウトプット部材75に固定されている。
The output side driven
この出力側被駆動カム部材76の軸方向における一方の端部、ここでは動力伝達軸側の端部には、アウトプット部材75の被駆動側カムローラ75dが接触する被駆動カム面76aが形成されている。この被駆動カム面76aは、出力側被駆動カム部材76の周方向に複数個(例えば、3〜4個)形成されている。被駆動カム面76aは、図3−2および図6−2に示すように、第1カム装置71の駆動カム面74aと軸方向において対向するように形成されており、後述する駆動力F1によりセカンダリ可動シーブ63が回転する方向に向かって立ち上がるように傾斜する傾斜面である。この被駆動カム面76aの形状やカム角度は、第2カム装置72が伝達する被駆動力F2,F3の大きさや、発生させたい推力の大きさなどに基づいて決定されるものである。
A driven
アウトプット部材75は、入力側被駆動カム部材でもある。つまり、アウトプット部材75は、出力側駆動カム部材と入力側被駆動カム部材として機能するものである。従って、このアウトプット部材75は、セカンダリ隔壁65を介して動力伝達軸91に連結されているため、出力側被駆動カム部材76に対して軸方向への移動が規制されている。
The
このアウトプット部材75は、径方向内側の端部からセカンダリプーリ側に突出する入力側被駆動カム部75cが形成されており、その先端部に出力側被駆動カム部材76の被駆動カム面76aと接触する円柱形状の被駆動側カムローラ75dが回転自在に支持されている。この被駆動側カムローラ75dは、アウトプット部材75の周方向に上記被駆動カム面76aのそれぞれと対向するように複数個(例えば、3〜4個)形成されている。ここで、この実施例おいては、この被駆動側カムローラ75dの軸線と上記駆動側カムローラ75bの軸線とは、中心線O−Oを中心とする円の1つの法線上に位置する。なお、この被駆動側カムローラ75dは、出力側被駆動カム部材76およびアウトプット部材75が周方向に相対回転する際の抵抗を低減するために、入力側被駆動カム部75cに回転自在に支持されているが、この入力側被駆動カム部75cに固定されていても良い。
The
上記のように、出力側被駆動カム部材76は、中間部材78および被駆動側カム保持部材79により保持されており、アウトプット部材75がセカンダリ可動シーブ63と異なる回転部材であるセカンダリ隔壁65に固定されていることで動力伝達軸91に連結されている。従って、出力側被側駆動カム部材76およびアウトプット部材75は、周方向に相対回転可能に支持されている。
As described above, the output-side driven
出力側被駆動カム部材76とアウトプット部材75とが相対回転することで、出力側被駆動カム部材76の被駆動カム面76aとアウトプット部材75の被駆動側カムローラ75dとが接触し、第2カム装置72により後述する被駆動力F2,F3が伝達される。また、図6−2に示すように、この第2カム装置72が被駆動力F2,F3を伝達する際には、アウトプット部材75の出力側被駆動カム部材76に対する軸方向への移動が規制されているため、後述する被駆動側ツースクラッチ73cが係合することで、この軸方向のうち一方向に推力が発生する。
As the output side driven
切替装置73は、第1カム装置71とこの第1カム装置および第2カム装置が発生した推力が伝達される被推力部材であるセカンダリ可動シーブ63との係合と、第2カム装置72とセカンダリ可動シーブ63との係合とを切り替えるものである。この切替装置73は、切替部材73aと、駆動側係合手段である駆動側ツースクラッチ73bと、被駆動側係合手段である被駆動側ツースクラッチ73cと、駆動側押圧力発生手段である駆動側弾性部材73dと、被駆動側押圧力発生手段である被駆動側弾性部材73eとにより構成されている。
The switching
切替部材73aは、図4に示すように、平板状の部材であり、その長手方向の中央部に切替部材回転軸73fが回転自在に支持されている。また、この切替部材73aの長手方向の一方の端部近傍には、切替用弾性部材73gの一方の端部が挿入される挿入穴73hが形成されている。この切替部材73aは、セカンダリ可動シーブ63と中間部材78との間で回転自在に支持される。
As shown in FIG. 4, the switching
ここで、セカンダリ可動シーブ63の背面63aには、リング状の軸受部材63bが動力伝達軸側に突出して形成されている。この軸受部材63bには、その周方向において対向する段差部63c,63cが周方向の複数箇所(例えば、3〜4箇所)に形成されている。この各段差部63cには、上記切替部材回転軸73fを支持する軸受部63dが形成されている。なお、セカンダリ可動シーブ63の背面63aには、セカンダリ可動シーブ63と中間部材78との間で回転自在に支持された際の切替部材73aの挿入穴73hと対向する位置に、切替用弾性部材73gの他方の端部が挿入される挿入穴63eが形成されている。
Here, a ring-shaped
また、中間部材78の一方の端部、すなわちセカンダリプーリ側の端部には、その周方向において対向する突起部78b,78bが周方向の複数箇所(例えば、3〜4箇所)に形成されている。この周方向に対向する突起部78b,78bの間の間隔は、上記周方向に対向する段差部63c,63cとの間隔とほぼ同一である。この各突起部78bには、上記切替部材回転軸73fを支持する軸受部78cが形成されている。
Further, at one end portion of the
切替部材73aは、切替部材回転軸73fの両端部が、セカンダリ可動シーブ63の軸受部63d,63dおよび中間部材78の軸受部78c,78cに支持される。この切替部材73aは、駆動側ツースクラッチ73bと被駆動側ツースクラッチ73cとの間に位置し、図2に示すように、軸方向の一方の側面が入力側駆動カム部材74および出力側被駆動カム部材76と接触し、他方の側面がセカンダリ可動シーブ63の背面63aと接触する。つまり、切替部材73aは、切替部材回転軸73fを中心とした回転方向のうちいずれか一方に回転することで、入力側駆動カム部材74あるいは出力側被駆動カム部材76のうちいずれか一方が軸方向のうち一方向への移動することを許容する。このとき、切替部材73aは、入力側駆動カム部材74あるいは出力側被駆動カム部材76のうちいずれか一方の軸方向のうち一方向への移動を許容した際には、他方の軸方向のうち一方向への移動を規制することとなる。
The switching
ここで、切替部材73aの挿入穴73hとセカンダリ可動シーブ63の背面63aの挿入穴63eとの間には、例えばスプリングなどの切替用弾性部材73gが保持されている。切替部材73aは、図2に示すように、この切替用弾性部材73gにより、切替部材回転軸73fを中心とした回転方向のうち一方向、すなわち入力側駆動カム部材74の軸方向のうち一方向への移動を許容し、出力側被駆動カム部材76の軸方向のうち一方向への移動を規制する方向に押圧されている。
Here, a switching
駆動側ツースクラッチ73bは、駆動側係合手段であり、第1カム装置71とセカンダリ可動シーブ63との係合を行うものである。この駆動側ツースクラッチ73bは、図3−1および図6−1に示すように、セカンダリ可動シーブ63の背面63aと、入力側駆動カム部材74の他方の端部、すなわちセカンダリプーリ側の端部との間に形成されている。具体的には、駆動側ツースクラッチ73bは、セカンダリ可動シーブ63の背面63aに周方向に連続して複数個形成される図示しない駆動側第1爪部と、入力側駆動カム部材74の他方の端部に周方向に連続して複数個形成される図示しない駆動側第2爪部とにより構成されている。この図示しない駆動側第1爪部は、軸方向と平行な直線部と、この直線部の動力伝達軸側の端部から、セカンダリ可動シーブ63に駆動力F1が作用する方向と反対方向で、かつセカンダリプーリ側に向かって傾斜する傾斜部とにより構成されている。この図示しない駆動側第2爪部は、軸方向と平行な直線部と、この直線部のセカンダリプーリ側の端部から、セカンダリ可動シーブ63に駆動力F1が作用する方向で、かつ動力伝達軸側の端部に向かって傾斜する傾斜部とにより構成されている。
The drive-side tooth clutch 73 b is drive-side engagement means and engages the
この駆動側ツースクラッチ73bは、入力側駆動カム部材74が被推力部材であるセカンダリ可動シーブ63に対して軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へ移動することで、駆動側第1爪部の傾斜部と駆動側第2爪部の傾斜部とが接触し、この傾斜部どうしが滑り、入力側駆動カム部材74がセカンダリ可動シーブ63に対してセカンダリプーリ側に移動しつつ、周方向のうち一方向、すなわちセカンダリ可動シーブ63に駆動力F1が作用する方向と反対方向に回転する。そして、図3−1に示すように、セカンダリ可動シーブ63の背面63aと、入力側駆動カム部材74のセカンダリプーリ側の端部との間の幅がW1と狭くなり、駆動側第1爪部の直線部と駆動側第2爪部の直線部とが接触することで、この駆動側第1爪部と駆動側第2爪部とが噛み合い、第1カム装置71とセカンダリ可動シーブ63との係合が行われる。ここで、トルクカム装置70に駆動力F1が作用している場合は、入力側駆動カム部材74が駆動側ツースクラッチ73bにより、このセカンダリ可動シーブ63に駆動力F1が作用する方向に回転するため、この駆動側ツースクラッチ73bによる係合が維持される。
The drive-side tooth clutch 73b is configured such that the input-side
被駆動側ツースクラッチ73cは、被駆動側係合手段であり、第2カム装置72とセカンダリ可動シーブ63との係合を行うものである。この被駆動側ツースクラッチ73cは、図3−2および図6−2に示すように、セカンダリ可動シーブ63の背面63aと、出力側被駆動カム部材76の他方の端部、すなわちセカンダリプーリ側の端部との間に形成されている。具体的には、被駆動側ツースクラッチ73cは、セカンダリ可動シーブ63の背面63aに周方向に連続して複数個形成される図示しない被駆動側第1爪部と、出力側被駆動カム部材76の他方の端部に周方向に連続して複数個形成される図示しない被駆動側第2爪部とにより構成されている。この図示しない被駆動側第1爪部は、軸方向と平行な直線部と、この直線部の動力伝達軸側の端部から、セカンダリ可動シーブ63に駆動力F1が作用する方向で、かつセカンダリプーリ側に向かって傾斜する傾斜部とにより構成されている。この図示しない被駆動側第2爪部は、軸方向と平行な直線部と、この直線部のセカンダリプーリ側の端部から、セカンダリ可動シーブ63に駆動力F1が作用する方向と反対方向で、かつ動力伝達軸側に向かって傾斜する傾斜部とにより構成されている。
The driven-side tooth clutch 73 c is driven-side engaging means and engages the
この被駆動側ツースクラッチ73cは、出力側被駆動カム部材76が被推力部材であるセカンダリ可動シーブ63に対して軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へ移動することで、被駆動側第1爪部の傾斜部と被駆動側第2爪部の傾斜部とが接触し、この傾斜部どうしが滑り、セカンダリ可動シーブ63に対して出力側被駆動カム部材76がセカンダリプーリ側に移動しつつ、周方向のうちセカンダリ可動シーブ63に駆動力F1が作用する方向に回転する。そして、図6−2に示すように、セカンダリ可動シーブ63の背面63aと、出力側被駆動カム部材76のセカンダリプーリ側の端部との間の幅がW4と狭くなり、被駆動側第1爪部の直線部と被駆動側第2爪部の直線部とが接触することで、この被駆動側第1爪部と被駆動側第2爪部とが噛み合い、第2カム装置72とセカンダリ可動シーブ63との係合が行われる。ここで、トルクカム装置70に被駆動力F2,F3が作用している場合は、出力側被駆動カム部材76が被駆動側ツースクラッチ73cにより、このセカンダリ可動シーブ63に駆動力F1が作用する方向と反対方向、すなわちセカンダリ可動シーブ63に被駆動力F3が作用する方向に回転、あるいはアウトプット部材75がセカンダリ可動シーブ63に駆動力F1が作用する方向、すなわちアウトプット部材75に被駆動力F2が作用する方向に回転するため、この被駆動側ツースクラッチ73cによる係合が維持される。
The driven-side tooth clutch 73c moves in one of the axial directions with respect to the secondary
なお、この駆動側ツースクラッチ73bおよび被駆動側ツースクラッチ73cは、
切替部材73aが中立位置、すなわちセカンダリプーリ60の径方向と平行となる際に、駆動側第1爪部と駆動側第2爪部とが噛み合い、かつ被駆動側第1爪部と被駆動側第2爪部とが噛み合うように、各直線部の長さが設定されている。
The driving side tooth clutch 73b and the driven side tooth clutch 73c are
When the switching
駆動側弾性部材73dは、例えばスプリングであり入力側駆動カム部材74を押圧する駆動側押圧力発生手段である。この駆動側弾性部材73dは、上記入力側駆動カム部材74に形成された収納空間部74bと、駆動側カム保持部材77に形成された収納空間部77a(図3−1の2点鎖線)との間に収容されている。ここで、入力側駆動カム部材74の収納空間部74bは、駆動カム面74aに沿って形成されており、少なくとも一方の端部74cが入力側駆動カム部材74の内部で閉塞されている。また、駆動側カム保持部材77の収納空間部77aは、駆動カム面74aに沿って形成されており、少なくとも一方の端部77bが駆動側カム保持部材77の内部で閉塞されている。
The drive-side
この駆動側弾性部材73dは、その両端部が収納空間部74bの一方の端部74cと収納空間部77aの一方の端部77bとにそれぞれ接触するように収容されている。従って、入力側駆動カム部材74と駆動側カム保持部材77とには、駆動側弾性部材73dにより、端部74cと端部77bとが離れる方向の押圧力P1がそれぞれ作用している。ここで、この駆動側弾性部材73dが発生する押圧力P1が入力側駆動カム部材74と駆動側カム保持部材77とがこの駆動カム面74aに沿って離れる方向に発生する。従って、駆動側弾性部材73dは、入力側駆動カム部材74と出力側駆動カム部材であるアウトプット部材75とを接触させる方向であり、かつ入力側駆動カム部材74をアウトプット部材75に対して軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へ移動させる方向に、入力側駆動カム部材74を押圧することとなる。これにより、入力側駆動カム部材74とアウトプット部材75との接触は、この入力側駆動カム部材74がこのアウトプット部材75に対して軸方向に移動しても、入力側駆動カム部材74に作用する押圧力P1により駆動カム面74aと駆動側カムローラ75bとの接触が維持されるため維持される。
The drive side
被駆動側弾性部材73eは、例えばスプリングであり出力側被駆動カム部材76を押圧する被駆動側押圧力発生手段である。この被駆動側弾性部材73eは、上記出力側被駆動カム部材76に形成された収納空間部76bと、被駆動側カム保持部材79に形成された収納空間部79a(図6−2の2点鎖線)との間に収容されている。ここで、出力側被駆動カム部材76の収納空間部76bは、被駆動カム面76aに沿って形成されており、少なくとも一方の端部76cが出力側被駆動カム部材76の内部で閉塞されている。また、被駆動側カム保持部材79の収納空間部79aは、被駆動カム面76aに沿って形成されており、少なくとも一方の端部79bが被駆動側カム保持部材79の内部で閉塞されている。
The driven-side
この被駆動側弾性部材73eは、その両端部が収納空間部76bの一方の端部76cと収納空間部79aの一方の端部79bとにそれぞれ接触するように収容されている。従って、出力側被駆動カム部材76と被駆動側カム保持部材79とには、被駆動側弾性部材73eにより、端部76cと端部79bとが離れる方向の押圧力P2がそれぞれ作用している。ここで、この被駆動側弾性部材73eが発生する押圧力P2が出力側被駆動カム部材76と被駆動側カム保持部材79とがこの被駆動カム面76aに沿って離れる方向に発生する。従って、被駆動側弾性部材73eは、出力側被駆動カム部材76と入力側被駆動カム部材であるアウトプット部材75とを接触させる方向であり、かつ出力側被駆動カム部材76をアウトプット部材75に対して軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へ移動させる方向に、出力側被駆動カム部材76を押圧することとなる。これにより、出力側被駆動カム部材76とアウトプット部材75との接触は、この出力側被駆動カム部材76がこのアウトプット部材75に対して軸方向に移動しても、出力側被駆動カム部材76に作用する押圧力P2により被駆動カム面76aと被駆動側カムローラ75dとの接触が維持されるため維持される。
The driven-side
セカンダリプーリ60と最終減速機80との間には、動力伝達経路90が配置されている。この動力伝達経路90は、セカンダリプーリ軸61と平行な動力伝達軸91およびインターミディエイトシャフト92と、カウンタドライブピニオン93、カウンタドリブンギヤ94と、ファイナルドライブピニオン95とにより構成されている。動力伝達軸91は、セカンダリ隔壁65およびアウトプット部材75を介して、軸受106,107により回転可能に支持されている。インターミディエイトシャフト92は、軸受108,109により回転可能に支持されている。カウンタドライブピニオン93は、動力伝達軸91に固定されている。カウンタドリブンギヤ94は、インターミディエイトシャフト92に固定されており、カウンタドライブピニオン93と噛み合わされている。また、ファイナルドライブピニオン95は、インターミディエイトシャフト92に固定されている。
A
ベルト式無段変速機1の最終減速機80は、動力伝達経路90を介して伝達された内燃機関10からの出力トルクを車輪110,110から路面に伝達するものである。この最終減速機80は、中空部が形成されたデフケース81と、ピニオンシャフト82と、デフ用ピニオン83,84と、サイドギヤ85,86とにより構成されている。
The
デフケース81は、軸受87,88により回転可能に支持されている。また、このデフケース81の外周には、リングギヤ89が設けられており、このリングギヤ89がファイナルドライブピニオン95と噛み合わされている。ピニオンシャフト82は、デフケース81の中空部に取り付けられている。デフ用ピニオン83,84は、このピニオンシャフト82に回転可能に取り付けられている。サイドギヤ85,86は、このデフ用ピニオン83,84の両方に噛み合わされている。このサイドギヤ85,86は、それぞれドライブシャフト111,112に固定されている。
The
ドライブシャフト111,112は、その一方の端部にそれぞれサイドギヤ85,86が固定され、他方の端部に車輪110,110が取り付けられている。
The
ベルト式無段変速機1のベルト100は、プライマリプーリ50を介して伝達された内燃機関10からの出力トルクをセカンダリプーリ60に伝達するものである。このベルト100は、図1に示すように、プライマリプーリ50のプライマリ溝100aとセカンダリプーリ60のセカンダリ溝100bとの間に巻き掛けられている。また、ベルト100は、多数の金属製の駒と複数本のスチールリングで構成された無端ベルトである。
The
次に、この発明にかかるトルクカム装置70を備えるベルト式無段変速機1の動作について説明する。まず、一般的な車両の前進、後進について説明する。車両に設けられた図示しないシフトポジション装置により、運転者が前進ポジションを選択した場合は、図示しないECU(Engine Control Unit)が、図示しない作動油供給制御装置から供給された作動油によりフォワードクラッチ42をON、リバースブレーキ43をOFFとし、前後進切替機構40を制御する。これにより、インプットシャフト38とプライマリプーリ軸51が直結状態となる。つまり、遊星歯車装置41のサンギヤ44とリングギヤ46を直接連結し、内燃機関10のクランクシャフト11の回転方向と同一方向にプライマリプーリ軸51を回転させ、この内燃機関10からの出力トルクをプライマリプーリ50に伝達する。プライマリプーリ50に伝達された内燃機関10からの出力トルクは、ベルト100を介してセカンダリプーリ60に伝達され、このセカンダリプーリ60のセカンダリプーリ軸61を回転させる。
Next, the operation of the belt type continuously
セカンダリプーリ60に伝達された内燃機関10の出力トルクは、トルクカム装置70に伝達される。トルクカム装置70に伝達された出力トルクは、動力伝達経路90の動力伝達軸91に伝達される。動力伝達軸91に伝達された出力トルクは、カウンタドライブピニオン93およびカウンタドリブンギヤ94を介して、インターミディエイトシャフト92に伝達され、インターミディエイトシャフト92を回転させる。インターミディエイトシャフト92に伝達された出力トルクは、ファイナルドライブピニオン95およびリングギヤ89を介して最終減速機80のデフケース81に伝達され、このデフケース81を回転させる。デフケース81に伝達された内燃機関10からの出力トルクは、デフ用ピニオン83,84およびサイドギヤ85,86を介してドライブシャフト111,112に伝達され、その端部に取り付けられた車輪110,110に伝達され、車輪110,110を回転させ、車両は前進する。
The output torque of the
一方、車両に設けられた図示しないシフトポジション装置により、運転者が後進ポジションを選択した場合は、図示しないECUが、図示しない作動油供給制御装置から供給された作動油によりフォワードクラッチ42をOFF、リバースブレーキ43をONとし、前後進切替機構40を制御する。これにより、遊星歯車装置41の切替用キャリヤ47がトランスアクスルケース22に固定され、各ピニオン45が自転のみを行うように切替用キャリヤ47に保持される。従って、リングギヤ46がインプットシャフト38と同一方向に回転し、このリングギヤ46と噛み合っている各ピニオン45もインプットシャフト38と同一方向に回転し、この各ピニオン45と噛み合っているサンギヤ44がインプットシャフト38と逆方向に回転する。つまり、サンギヤ44に連結されているプライマリプーリ軸51は、インプットシャフト38と逆方向に回転する。これにより、セカンダリプーリ60のセカンダリプーリ軸61は、運転者が前進ポジションを選択した場合とは逆方向に回転する。
On the other hand, when the driver selects the reverse position by a shift position device (not shown) provided in the vehicle, the ECU (not shown) turns off the forward clutch 42 with the hydraulic oil supplied from the hydraulic oil supply control device (not shown). The
セカンダリプーリ60に伝達された内燃機関10の出力トルクは、トルクカム装置70に伝達される。トルクカム装置70に伝達された出力トルクは、動力伝達経路90の動力伝達軸91に伝達され、この動力伝達軸91が運転者が前進ポジションを選択した場合とは逆方向に回転する。そして、インターミディエイトシャフト92、デフケース81、ドライブシャフト111,112などが運転者が前進ポジションを選択した場合とは逆方向に回転し、車両が後進する。
The output torque of the
また、図示しないECUは、車両の速度や運転者のアクセル開度などの諸条件とECUの記憶部に記憶されているマップ(例えば、機関回転数とスロットル開度に基づく最適燃費曲線など)とに基づいて、内燃機関10の運転状態が最適となるようにベルト式無段変速機1の変速比を制御する。このベルト式無段変速機1の変速比の制御には、変速比の変更と、変速比の固定(変速比γ定常)とがある。この変速比の変更、変速比の固定は、プライマリプーリ50におけるベルト挟圧力を発生するプライマリ油室54に図示しない作動油供給制御装置から供給される作動油の油圧を制御することで行われる。変速比の変更は、主にプライマリ可動シーブ53がプライマリプーリ軸51の軸方向に摺動し、プライマリ固定シーブ52とこのプライマリ可動シーブ53との間の間隔、すなわちプライマリ溝100aの幅を調整することで行われる。これにより、プライマリプーリ50におけるベルト100の接触半径が変化し、プライマリプーリ50の回転数とセカンダリプーリ60の回転数との比である変速比が無段階(連続的)に制御される。
The ECU (not shown) includes various conditions such as the vehicle speed and the driver's accelerator opening, and a map (for example, an optimal fuel consumption curve based on the engine speed and the throttle opening) stored in the storage unit of the ECU. Based on the above, the gear ratio of the belt-type continuously
例えば、車両の高速走行時などで大きなトルクを必要としない場合は、プライマリ固定シーブ52に対してプライマリ可動シーブ53が最も近づく、すなわちプライマリ溝100aの幅が最小となるように調整する。これにより、プライマリプーリ50におけるベルト100の接触半径が最大となり、セカンダリプーリ60におけるベルト100の接触半径が最小となり、変速比は最小となる。ここで、セカンダリ固定シーブ62とセカンダリ可動シーブ63との間の幅は最大となるため、セカンダリ可動シーブ63とアウトプット部材75との間隔は、最小となる。
For example, when a large torque is not required when the vehicle is traveling at a high speed, the primary
また、車両の発進時などで大きなトルクを必要とする場合は、プライマリ固定シーブ52に対してプライマリ可動シーブ53が最も離れる、すなわちプライマリ溝100aの幅が最大となるように調整する。これにより、プライマリプーリ50におけるベルト100の接触半径が最小となり、セカンダリプーリ60におけるベルト100の接触半径が最大となり、変速比は最大となる。ここで、セカンダリ固定シーブ62とセカンダリ可動シーブ63との間の幅は最小となるため、セカンダリ可動シーブ63とアウトプット部材75との幅は最大となる。
When a large torque is required at the time of starting the vehicle, etc., the primary
一方、セカンダリプーリ60においては、ベルト挟圧力発生手段であるセカンダリ油室64に図示しない作動油供給制御装置から供給される作動油の油圧を制御することで、トルクカム装置70によりセカンダリ可動シーブ63に発生する軸方向のうち一方向の推力によってセカンダリ固定シーブ62とこのセカンダリ可動シーブ63との間で発生するベルト100を挟み付けるベルト挟圧力の調整が行われる。これにより、プライマリプーリ50とセカンダリプーリ60との間に巻き掛けられたベルト100の張力が制御される。
On the other hand, in the
次に、トルクカム装置70の動作について説明する。ここで、駆動時における駆動力F1とは、被推力部材に伝達される一方向の力をいう。トルクカム装置70がベルト式無段変速機1に用いられる場合は、このトルクカム装置70のセカンダリ可動シーブ63にベルト100を介して伝達される車両を前進させる方向の内燃機関10の出力トルクをいう。一方、被駆動時における被駆動力F2とは入力側被駆動カム部材であるアウトプット部材75と一体になっている部材から伝達される上記駆動時における駆動力F1と同一方向の力をいい、被駆動力F3とは被推力部材に伝達される他方向の力をいう。トルクカム装置70がベルト式無段変速機1に用いられる場合は、このトルクカム装置70のセカンダリ可動シーブ63にベルト100を介して伝達される車両を後進させる方向の内燃機関10の出力トルクや、エンジンブレーキを用いた際などにアウトプット部材75に伝達される抵抗トルクなどをいう。
Next, the operation of the
まず、無負荷時におけるトルクカム装置70について説明する。無負荷時とは、トルクカム装置70に、駆動力F1および被駆動力F2,F3のいずれも作用していない場合である。この場合、図3−1および図3−2に示すように、トルクカム装置70に作用する力は、駆動側弾性部材73dにより入力側駆動カム部材74および出力側駆動カム部材であるアウトプット部材75に作用する押圧力P1と、被駆動側弾性部材73eにより出力側被駆動カム部材76およびアウトプット部材75に作用する押圧力P2と、切替用弾性部材73gにより切替部材73aに作用する切替部材回転軸73fを中心とした回転方向のうち一方向、すなわち入力側駆動カム部材74の軸方向のうち一方向への移動を許容し、出力側被駆動カム部材76の軸方向のうち一方向への移動を規制する方向の押圧力である。
First, the
従って、この切替用弾性部材73gによる押圧力および入力側駆動カム部材74に作用する押圧力P1により、切替部材73aが回転方向のうち一方向に回転しようとし、この切替部材73aと接触している出力側被駆動カム部材76が、押圧力P2に対抗して、入力側被駆動カム部材であるアウトプット部材75に対する接触(被駆動側カムローラ75dと被駆動カム面76aとの接触)を維持した状態で、このアウトプット部材75に対して軸方向のうち他方向、すなわち動力伝達軸側へ移動する。そして、図3−2に示すように、セカンダリ可動シーブ63の背面63aと、出力側被駆動カム部材76のセカンダリプーリ側の端部との間の幅は、被駆動側第1爪部の直線部と被駆動側第2爪部の直線部とが接触せず、この被駆動側第1爪部と被駆動側第2爪部とが噛み合わない幅であるW2となるため、被駆動側ツースクラッチ73cによる第2カム装置72とセカンダリ可動シーブ63との係合が行われない。
Therefore, the switching
一方、この切替用弾性部材73gによる押圧力により、切替部材73aが回転方向のうち一方向に回転しようとすることで、入力側駆動カム部材74が駆動側弾性部材73dにより作用する押圧力P1により、出力側駆動カム部材であるアウトプット部材75に対する接触(駆動カム面74aと駆動側カムローラ75bとの接触)を維持した状態で、このアウトプット部材75に対して軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へ移動する。そして、図3−1に示すように、セカンダリ可動シーブ63の背面63aと、入力側駆動カム部材74のセカンダリプーリ側の端部との間の幅は、駆動側第1爪部の直線部と駆動側第2爪部の直線部とが接触し、この駆動側第1爪部と駆動側第2爪部とが噛み合う幅であるW1となるため、駆動側ツースクラッチ73bによる第1カム装置71とセカンダリ可動シーブ63との係合が行われる。
On the other hand, the switching
つまり、無負荷時におけるトルクカム装置70では、入力側駆動カム部材74と出力側駆動カム部材であるアウトプット部材75とが接触し、出力側被駆動カム部材76と入力側被駆動カム部材であるアウトプット部材75とが接触した状態である。また、無負荷時におけるトルクカム装置70では、駆動側ツースクラッチ73bにより第1カム装置71と被推力部材であるセカンダリ可動シーブ63との係合が行われている。
That is, in the
次に、駆動状態が無負荷時から駆動時に移行した際のトルクカム装置70について説明する。図3−1および図3−2に示すように、トルクカム装置70が無負荷時から駆動時に切り替わると、車両を前進させる方向の内燃機関10の出力トルクである駆動力F1がベルト100を介してセカンダリ可動シーブ63に伝達される。ここで、上述のように、無負荷時においては、駆動側ツースクラッチ73bにより第1カム装置71とセカンダリ可動シーブ63との係合が行われているため、セカンダリ可動シーブ63から入力側駆動カム部材74へ駆動側ツースクラッチ73bを介して駆動力F1が瞬時に伝達される。一方、上述のように、無負荷時においては、被駆動側ツースクラッチ73cによる第2カム装置72とセカンダリ可動シーブ63との係合が行われていないため、セカンダリ可動シーブ63から出力側被駆動カム部材76へ被駆動側ツースクラッチ73cを介して駆動力F1が伝達されることはない。
Next, the
無負荷時における駆動カム面74aと駆動側カムローラ75bとの接触は、セカンダリ可動シーブ63とセカンダリ固定シーブ62との間の幅にかかわらず、駆動側弾性部材73dにより常に維持されているため、入力側駆動カム部材74に伝達された駆動力F1は、駆動カム面74aおよび駆動側カムローラ75bを介して出力側駆動カム部材であるアウトプット部材75に瞬時に伝達される。つまり、入力側駆動カム部材74とアウトプット部材75との間で相対回転が発生せず、入力側駆動カム部材74とアウトプット部材75との間で、車両を前進させる方向の内燃機関10の出力トルクが瞬時に伝達される。これにより、第1カム装置71は、セカンダリ可動シーブ63に伝達された駆動力F1を動力伝達軸91に伝達することができる。
The contact between the
また、入力側駆動カム部材74からアウトプット部材75に伝達される駆動力F1により、アウトプット部材75に対して入力側駆動カム部材74が軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へ移動しようとする力である推力が発生する。つまり、第1カム装置71は、無負荷時から駆動時に切り替わる際に、駆動力F1を瞬時に伝達でき、軸方向の推力を瞬時に発生することができる。この推力は、セカンダリ可動シーブ63をセカンダリ固定シーブ62に向かわせる方向の力としてセカンダリ可動シーブ63に作用し、セカンダリ可動シーブ63とセカンダリ固定シーブ62との間のベルト100を挟圧するベルト挟圧力が発生する。
Further, the driving force F1 transmitted from the input side driving
以上のように、車両の発進時などのこのトルクカム装置70が無負荷時から駆動時に切り替わる際に、第1カム装置71が相対回転することなく駆動力F1を瞬時に伝達することができ、ベルト挟圧力を瞬時に発生させることができる。従って、車両の発進時におけるトルクの伝達のタイムラグの発生やショックの発生を抑制することができる。また、トルクカム装置70が負担するベルト挟圧力の不足を抑制することができる。
As described above, when the
次に、駆動状態が無負荷時から被駆動時に切り替わった際のトルクカム装置70について説明する。具体的には、無負荷時から、車両を後進させる方向の内燃機関10の出力トルクが上記駆動力F1と反対方向の被駆動力F3としてセカンダリ可動シーブ63に伝達される被駆動時に切り替わる際のトルクカム装置70について説明する。図6−1および図6−2に示すように、トルクカム装置70が無負荷時から被駆動時に切り替わると、車両を後進させる方向の内燃機関10の出力トルクである被駆動力F3がベルト100を介してセカンダリ可動シーブ63に伝達される。ここで、上述のように、無負荷時においては、駆動側ツースクラッチ73bにより第1カム装置71とセカンダリ可動シーブ63との係合が行われているが、被駆動力F3は、駆動力F1と反対方向にセカンダリ可動シーブ63に作用するため、駆動側ツースクラッチ73bによる第1カム装置71とセカンダリ可動シーブ63との係合が維持できなくなる。
Next, the
そして、駆動側ツースクラッチ73bの駆動側第1爪部の傾斜部と駆動側第2爪部の傾斜部とが、係合する際に滑る方向と反対方向に滑ることで、作用する押圧力P1に対抗して入力側駆動カム部材74がセカンダリ可動シーブ63に対して軸方向のうち他方向、すなわち動力伝達軸側に移動する。これにより、切替部材73aに作用する力は、この切替用弾性部材73gによる押圧力と、この切替部材73aと接触する出力側被駆動カム部材76を介して作用する押圧力P2となる。ここで、切替用弾性部材73gと、駆動側弾性部材73dおよび被駆動側弾性部材73eとでは、この駆動側弾性部材73dおよび被駆動側弾性部材73eよりも切替用弾性部材73gが軸方向に発生する押圧力が小さくなるように設定されている。従って、被駆動力弾性部材73eは、切替用弾性部材73gの押圧力に対抗して、出力側被駆動カム部材76をアウトプット部材75に対して軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へ移動させるとともに、切替部材73aを回転方向のうち他方向に回転させる。なお、出力側被駆動カム部材76は、このアウトプット部材75に対して軸方向のうち一方向へ移動する際にも、被駆動側弾性部材73eにより押圧力P2が作用しているので、入力側被動カム部材であるアウトプット部材75に対する接触(被駆動カム面76aと被駆動側カムローラ75dとの接触)を維持している。
And the pressing force P1 which acts when the inclination part of the drive side 1st claw part of the drive side tooth clutch 73b and the inclination part of the drive side 2nd claw part slide in the direction opposite to the direction which slides when engaging. The input side
切替部材73aが回転方向うち他方向に回転し、中立位置となると、被駆動側ツースクラッチ73cの被駆動側第1爪部と被駆動側第2爪部との噛み合いが開始される。つまり、被駆動側ツースクラッチ73cによる第2カム装置72とセカンダリ可動シーブ63との係合が開始される。ここで、セカンダリ可動シーブ63から出力側被駆動カム部材76へ被駆動側ツースクラッチ73cを介して被駆動力F3が伝達される。この出力側被駆動カム部材76からアウトプット部材75に伝達される被駆動力F3により、アウトプット部材75に対して出力側被駆動カム部材76が軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へ移動しようとする力である推力が発生する。この発生した推力により、出力側被駆動カム部材76をアウトプット部材75に対して軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へさらに移動させるとともに、切替部材73aを回転方向のうち他方向にさらに回転させる。これにより、被駆動側ツースクラッチ73cの被駆動側第1爪部と被駆動側第2爪部とが噛み合い、被駆動側ツースクラッチ73cによる第2カム装置72とセカンダリ可動シーブ63との係合が行われる。
When the switching
このとき、図6−1に示すように、セカンダリ可動シーブ63の背面63aと、入力側駆動カム部材74のセカンダリプーリ側の端部との間の幅は、駆動側第1爪部の直線部と駆動側第2爪部の直線部とが接触せず、この駆動側第1爪部と駆動側第2爪部とが噛み合わない幅であるW3となるため、駆動側ツースクラッチ73bによる第1カム装置71とセカンダリ可動シーブ63との係合が行われない。従って、セカンダリ可動シーブ63から入力側駆動カム部材74へ駆動側ツースクラッチ73bを介して被駆動力F3が伝達されることはない。
At this time, as shown in FIG. 6A, the width between the
無負荷時における被駆動カム面76aと被駆動側カムローラ75dとの接触は、セカンダリ可動シーブ63とセカンダリ固定シーブ62との間の幅にかかわらず、被駆動側弾性部材73eにより常に維持されているため、出力側被駆動カム部材76に伝達された被駆動力F3は、被駆動カム面76aおよび被駆動側カムローラ75dを介して入力側被駆動カム部材であるアウトプット部材75に伝達される。
The contact between the driven
また、出力側被駆動カム部材76からアウトプット部材75に伝達される被駆動力F3により、アウトプット部材75に対して出力側被駆動カム部材76が軸方向のうち一方向、すなわちセカンダリプーリ側へ移動しようとする力である推力が発生する。つまり、第2カム装置72は、無負荷時から被駆動時に切り替わる際に、被駆動力F3を伝達でき、軸方向の推力を発生することができる。この推力は、セカンダリ可動シーブ63をセカンダリ固定シーブ62に向かわせる方向の力としてセカンダリ可動シーブ63に作用し、セカンダリ可動シーブ63とセカンダリ固定シーブ62との間のベルト100を挟圧するベルト挟圧力が発生する。
Further, due to the driven force F3 transmitted from the output side driven
次に、駆動状態が駆動時から被駆動時に切り替わった際のトルクカム装置70について説明する。具体的には、セカンダリ可動シーブ63に駆動力F1が伝達されている駆動時から、動力伝達軸91に伝達された抵抗トルクがこの駆動力F1と同一方向の被駆動力F2として入力側被駆動カム部材であるアウトプット部材75に伝達される被駆動時に切り替わる際のトルクカム装置70について説明する。このアウトプット75に伝達された被駆動力F2は、駆動カム面74aおよび駆動側カムローラ75bを介して入力側駆動カム部材74に伝達される。また、駆動時における被駆動カム面76aと被駆動側カムローラ75dとの接触は、セカンダリ可動シーブ63とセカンダリ固定シーブ62との間の幅にかかわらず、被駆動側弾性部材73eにより常に維持されているため、このアウトプット部材75に伝達された被駆動力F2は、被駆動カム面76aおよび被駆動側カムローラ75dを介して出力側被駆動カム部材76に伝達される。
Next, the
ここで、駆動時においては、図3−1および図3−2に示すように、駆動側ツースクラッチ73bにより第1カム装置71とセカンダリ可動シーブ63との係合が行われ、被駆動側ツースクラッチ73cによる第2カム装置72とセカンダリ可動シーブ63との係合が行われていない。被駆動力F2は、入力側駆動カム部材74に駆動力F1と同一方向に作用するため、駆動側ツースクラッチ73bによる第1カム装置71とセカンダリ可動シーブ63との係合が維持できなくなる。従って、駆動側ツースクラッチ73bの駆動側第1爪部の傾斜部と駆動側第2爪部の傾斜部とが、係合する際に滑る方向と反対方向に滑ることで、作用する押圧力P1に対抗して入力側駆動カム部材74がセカンダリ可動シーブ63に対して軸方向のうち他方向に移動する。そして、被駆動力弾性部材73eは、切替用弾性部材73gの押圧力に対抗して、出力側被駆動カム部材76をアウトプット部材75に対して軸方向のうち一方向へ移動させるとともに、切替部材73aを回転方向のうち他方向に回転させる。なお、出力側被駆動カム部材76は、このアウトプット部材75に対して軸方向のうち一方向へ移動する際にも、被駆動側弾性部材73eにより押圧力P2が作用しているので、入力側被駆動カム部材であるアウトプット部材75に対する接触(被駆動カム面76aと被駆動側カムローラ75dとの接触)を維持している。
Here, at the time of driving, as shown in FIGS. 3A and 3B, the
切替部材73aが回転方向のうち他方向に回転し、中立位置となると、被駆動側ツースクラッチ73cによる第2カム装置72とセカンダリ可動シーブ63との係合が開始され、出力側被駆動カム部材76からセカンダリ可動シーブ63へ被駆動側ツースクラッチ73cを介して被駆動力F2が伝達される。このとき、アウトプット部材75から出力側被駆動カム部材76に伝達される被駆動力F2により、出力側被駆動カム部材76に軸方向のうち一方向の推力が発生する。この発生した推力により、出力側被駆動カム部材76をアウトプット部材75に対して軸方向のうち一方向に移動させるとともに、切替部材73aを回転方向のうち他方向にさらに回転させる。これにより、被駆動側ツースクラッチ73cによる第2カム装置72とセカンダリ可動シーブ63との係合が行われる。これにより、被駆動カム面76aおよび被駆動側カムローラ75dを介して、アウトプット部材75から出力側被駆動カム部材76に伝達された被駆動力F2は、被駆動側ツースクラッチ73cを介してセカンダリ可動シーブ63に伝達される。
When the switching
このとき、図6−1に示すように、駆動側ツースクラッチ73bによる第1カム装置71とセカンダリ可動シーブ63との係合は行われないため、入力側駆動カム部材74からセカンダリ可動シーブ63へ駆動側ツースクラッチ73bを介して被駆動力F2が伝達されることはない。
At this time, as shown in FIG. 6A, the engagement between the
以上のように、第2カム装置72は、駆動時から被駆動時に切り替わる際に、被駆動力F2を伝達でき、軸方向の推力を発生することができる。この推力は、セカンダリ可動シーブ63をセカンダリ固定シーブ62に向かわせる方向の力としてセカンダリ可動シーブ63に作用し、セカンダリ可動シーブ63とセカンダリ固定シーブ62との間のベルト100を挟圧するベルト挟圧力が発生する。
As described above, the
ここで、切替装置73により、係合が第1カム装置71とセカンダリ可動シーブ63との係合から第2カム装置72とセカンダリ可動シーブ63との係合に切り替わる際における出力側被駆動カム部材76とアウトプット部材75との相対回転は、出力側被駆動カム部材76がアウトプット部材75に対して軸方向のうち一方向へ移動することで、セカンダリ可動シーブ63の背面63aと、出力側被駆動カム部材76のセカンダリプーリ側の端部との間の幅がW2からW4となるまでに、この出力側被駆動カム部材76がアウトプット部材75に対して回転する分となる。この相対回転は、従来の周方向に対向するカム面を有するトルクカム装置が駆動時から被駆動時に切り替える際における相対回転よりも小さいものとなる。従って、トルクカム装置70が駆動時から被駆動時に切り替わる際に発生する入力側被駆動カム部材であるアウトプット部材75と出力側被駆動カム部材76との間の相対回転を抑制することができる。
Here, the output side driven cam member when the engagement is switched from the engagement of the
次に、駆動状態が被駆動時から駆動時に切り替わった際のトルクカム装置70について説明する。具体的には、動力伝達軸91に伝達された抵抗トルクがこの駆動力F1と同一方向の被駆動力F2として入力側被駆動カム部材であるアウトプット部材75に伝達される被駆動時からセカンダリ可動シーブ63に駆動力F1が伝達されている駆動時に切り替わる際のトルクカム装置70について説明する。被駆動時においては、図6−1および図6−2に示すように、被駆動側ツースクラッチ73cにより第2カム装置72とセカンダリ可動シーブ63との係合が行われ、駆動側ツースクラッチ73bによる第1カム装置71とセカンダリ可動シーブ63との係合が行われていない。駆動力F1はセカンダリ可動シーブ63に作用するため、被駆動側ツースクラッチ73cによる第2カム装置72とセカンダリ可動シーブ63との係合が維持できなくなる。
Next, the
従って、被駆動側ツースクラッチ73cの被駆動側第1爪部の傾斜部と被駆動側第2爪部の傾斜部とが、係合する際に滑る方向と反対方向に滑ることで、作用する押圧力P2に対抗して出力側被駆動カム部材76がセカンダリ可動シーブ63に対して軸方向のうち他方向に移動する。そして、駆動力弾性部材73dは、切替用弾性部材73gの押圧力に対抗して、入力側駆動カム部材74をアウトプット部材75に対して軸方向のうち一方向へ移動させるとともに、切替部材73aを回転方向のうち一方向に回転させる。なお、入力側駆動カム部材74は、このアウトプット部材75に対して軸方向のうち一方向へ移動する際にも、駆動側弾性部材73dにより押圧力P1が作用しているので、出力側駆動カム部材であるアウトプット部材75に対する接触(駆動カム面74aと駆動側カムローラ75bとの接触)を維持している。
Therefore, the inclined portion of the driven-side first claw portion and the inclined portion of the driven-side second claw portion of the driven-side tooth clutch 73c act by sliding in the opposite direction to the sliding direction when engaged. The output side driven
切替部材73aが回転方向うち一方向に回転し、中立位置となると、駆動側ツースクラッチ73bによる第1カム装置71とセカンダリ可動シーブ63との係合が開始され、入力側駆動カム部材74からセカンダリ可動シーブ63へ駆動側ツースクラッチ73bを介して駆動力F1が伝達される。このとき、入力側駆動カム部材74からアウトプット部材75に伝達される駆動力F1により、入力側駆動カム部材74に軸方向のうち一方向の推力が発生する。この発生した推力により、入力側駆動カム部材74をアウトプット部材75に対して軸方向のうち一方向に移動させるとともに、切替部材73aを回転方向のうち一方向にさらに回転させる。これにより、駆動側ツースクラッチ73bによる第1カム装置71とセカンダリ可動シーブ63との係合が行われる。これにより、駆動カム面74aおよび駆動側カムローラ75bを介して、入力側駆動カム部材74からアウトプット部材75に伝達された駆動力F1は、駆動側ツースクラッチ73bを介してセカンダリ可動シーブ63に伝達される。
When the switching
このとき、図3−2に示すように、被駆動側ツースクラッチ73cによる第2カム装置72とセカンダリ可動シーブ63との係合は行われないため、セカンダリ可動シーブ63から出力側被駆動カム部材76へ被駆動側ツースクラッチ73cを介して駆動力F1が伝達されることはない。
At this time, as shown in FIG. 3-2, the second driven
以上のように、第1カム装置71は、被駆動時から駆動時に切り替わる際に、駆動力F1を伝達でき、軸方向の推力を発生することができる。この推力は、セカンダリ可動シーブ63をセカンダリ固定シーブ62に向かわせる方向の力としてセカンダリ可動シーブ63に作用し、セカンダリ可動シーブ63とセカンダリ固定シーブ62との間のベルト100を挟圧するベルト挟圧力が発生する。
As described above, the
ここで、切替装置73により、係合が第2カム装置72とセカンダリ可動シーブ63との係合からから第1カム装置71とセカンダリ可動シーブ63との係合に切り替わる際における入力側駆動カム部材74とアウトプット部材75との相対回転は、入力側駆動カム部材74がアウトプット部材75に対して軸方向のうち一方向へ移動することで、セカンダリ可動シーブ63の背面63aと、入力側駆動カム部材74のセカンダリプーリ側の端部との間の幅がW3からW1となるまでに、この入力側駆動カム部材74がアウトプット部材75に対して回転する分となる。この相対回転は、従来の周方向に対向するカム面を有するトルクカム装置が被駆動時から駆動時に切り替える際における相対回転よりも小さいものとなる。従って、トルクカム装置70が被駆動時から駆動時に切り替わる際に発生する入力側駆動カム部材74と出力側駆動カム部材であるアウトプット部材75との間の相対回転を抑制することができる。
Here, the input side drive cam member when the engagement is switched from the engagement of the
このように、トルクカム装置70は、駆動状態の切り替えの際に、第1カム装置および第2カム装置に発生する相対回転を抑制することができる。これにより、切り替え時におけるトルクの伝達のタイムラグの発生を抑制することができる。また、トルクカム装置70は、駆動状態の切り替えの際に、発生した推力により、駆動側ツースクラッチ73bにより第1カム装置71とセカンダリ可動シーブ63との係合あるいは被駆動側ツースクラッチ73cにより第2カム装置72とセカンダリ可動シーブ63との係合が行われた場合は、入力側駆動カム部材74および出力側被駆動カム部材76とアウトプット部材75との間の幅は変化しないため周方向のガタが発生することはない。従って、従来のトルクカム装置のように、駆動状態の切り替え時に、長溝とピンとが周方向において接触するため、衝撃トルクが発生し、駆動状態の切り替え時におけるショックが発生する虞がない。これにより、切り替え時におけるショックの発生を抑制することができる。
Thus, the
なお、上記実施例においては、駆動側係合手段および被駆動側係合手段にツースクラッチを用いているが、この発明はこれに限定されるものではない。例えば、駆動側係合手段および被駆動側係合手段に摩擦クラッチを用いても良い。この場合は、入力側駆動カム部材74および出力側被駆動カム部材76とアウトプット部材75との間に摩擦板を交互に設け、アウトプット部材75に対して入力側駆動カム部材74および出力側被駆動カム部材76が軸方向のうち一方向に移動し、隣り合う摩擦板が接触することで発生する摩擦力を用いて、第1カム装置71と被推力部材であるセカンダリ可動シーブ63との係合あるいは第2カム装置72と被推力部材であるセカンダリ可動シーブ63との係合を行っても良い。摩擦クラッチの場合は、駆動状態の切り替わる際における第1カム装置あるいは第2カム装置の相対回転は、入力側駆動カム部材74および出力側被駆動カム部材76がアウトプット部材75に対して軸方向のうち一方向へ移動することで、隣り合う摩擦板が接触するまでに、この入力側駆動カム部材74および出力側被駆動カム部材76がアウトプット部材75に対して回転する分となる。従って、従来の周方向に対向するカム面を有するトルクカム装置が被駆動時から駆動時に切り替える際における相対回転よりもさらに小さいものとなる。従って、トルクカム装置70が駆動状態に切り替わる際に発生する第1カム装置あるいは第2カム装置の相対回転をさらに抑制することができる。
In the above embodiment, the tooth clutch is used for the driving side engaging means and the driven side engaging means, but the present invention is not limited to this. For example, a friction clutch may be used for the driving side engaging means and the driven side engaging means. In this case, friction plates are alternately provided between the input side
また、上記実施例においては、駆動側押圧力発生手段および被駆動側押圧力発生手段として駆動側弾性部材73dおよび被駆動側弾性部材73eを用いるがこれに限定されるものではない。例えば、収納空間部74bと収納空間部77aとの間および収納空間部76bと収納空間部79aとの間に、駆動側弾性部材73dおよび被駆動側弾性部材73eを収容するかわりに、それぞれ駆動側油室および被駆動側油室として用いる。そして、この駆動側油室および被駆動側油室に図示しない作動油供給制御装置から作動流体として作動油を供給し、この作動油の油圧により押圧力P1,P2をそれぞれ入力側駆動カム部材74および出力側被駆動カム部材76に作用させても良い。
Further, in the above embodiment, the driving side
また、上記実施例においては、セカンダリ側のベルト挟圧力発生手段としてセカンダリ油室64およびトルクカム装置70を用いたがこれに限定されるものではなく、セカンダリ側のベルト挟圧力発生手段としてトルクカム装置70のみを用いても良い。また、セカンダリ側のベルト挟圧力発生手段として、例えばモータなど電動機をトルクカム装置70と併用して用いても良い。
In the above embodiment, the
また、上記実施例においては、トルクカム装置70をセカンダリ油室64の外側において周方向上に複数個配置するがこれに限定されるものではない。例えば、セカンダリ油室64の内側において周方向内に複数個配置しても良い。つまり、セカンダリ油室64内にトルクカム装置70を配置しても良い。この場合は、トルクカム装置70には、常にセカンダリ油室64内の作動油を供給することができる。従って、トルクカム装置70の潤滑に必要な作動油を供給する油路を新たに形成しなくても良い。
Moreover, in the said Example, although the
1 ベルト式無段変速機
10 内燃機関(駆動源)
20 トランスアクスル
30 トルクコンバータ
40 前後進切替機構
50 プライマリプーリ
51 プライマリプーリ軸
52 プライマリ固定シーブ
53 プライマリ可動シーブ
54 プライマリ油室
55 プライマリ隔壁
60 セカンダリプーリ
61 セカンダリプーリ軸
62 セカンダリ固定シーブ
63 セカンダリ可動シーブ
64 セカンダリ油室
65 セカンダリ隔壁
70 トルクカム装置
71 第1カム装置
72 第2カム装置
73 切替装置
73a 切替部材
73b 駆動側ツースクラッチ(駆動側係合手段)
73c 被駆動側ツースクラッチ(被駆動側係合手段)
73d 駆動側弾性部材(駆動側押圧力発生手段)
73e 被駆動側弾性部材(被駆動側押圧力発生手段)
73f 切替部材回転軸
73g 切替用弾性部材
74 入力側駆動カム部材
74a 駆動カム面
75 アウトプット部材(出力側駆動カム部材、入力側被駆動カム部材)
75a 出力側駆動カム部
75b 駆動側カムローラ
75c 入力側被駆動カム部
75d 被駆動側カムローラ
76 出力側被駆動カム部材
76a 被駆動カム面
77 駆動側カム保持部材
78 中間部材
79 被駆動側カム保持部材
80 最終減速機
90 動力伝達経路
91 動力伝達軸
100 ベルト
110 車輪
1 Belt type continuously
20
73c Driven side clutch (driven side engagement means)
73d Drive-side elastic member (drive-side pressing force generating means)
73e Driven side elastic member (driven side pressing force generating means)
73f Switching
75a Output-side
Claims (4)
前記出力側駆動カム部材と一体に形成される入力側被駆動カム部材および出力側被駆動カム部材を有し、当該入力側被駆動カム部材と当該出力側被駆動カム部材との接触により、被駆動時における被駆動力を伝達するとともに軸方向のうち一方向の推力を発生する第2カム装置と、
前記第1カム装置と前記発生する推力が伝達される被推力部材との係合と、前記第2カム装置と当該被推力部材との係合とを切り替える切替手段と、
を備えることを特徴とするトルクカム装置。 It has an input-side drive cam member and an output-side drive cam member, and transmits the driving force during driving and thrust in one of the axial directions by contact between the input-side drive cam member and the output-side drive cam member. A first cam device for generating
An input-side driven cam member and an output-side driven cam member that are formed integrally with the output-side driving cam member, and contacted by the input-side driven cam member and the output-side driven cam member; A second cam device for transmitting a driven force during driving and generating a thrust in one of the axial directions;
Switching means for switching between engagement between the first cam device and the thrust member to which the generated thrust is transmitted, and engagement between the second cam device and the thrust member;
A torque cam device comprising:
前記入力側駆動カム部材が前記被推力部材に対して軸方向のうち一方向へ移動することにより、前記入力側駆動カム部材と当該被推力部材との係合を行う駆動側係合手段と、
前記出力側被駆動カム部材が前記被推力部材に対して軸方向のうち一方向へ移動することにより、前記出力側被駆動カム部材と当該被推力部材との係合を行う被駆動側係合手段と、
前記入力側駆動カム部材と前記出力側駆動カム部材とを接触させる方向であり、かつ当該入力側駆動カム部材を当該出力側駆動カム部材に対して軸方向のうち一方向へ移動させる方向に、前記入力側駆動カム部材を押圧する駆動側押圧力発生手段と、
前記入力側被駆動カム部材と前記出力側被駆動カム部材とを接触させる方向であり、かつ当該出力側被駆動カム部材を当該入力側被駆動カム部材に対して軸方向のうち一方向へ移動させる方向に、前記出力側被駆動カム部材を押圧する被駆動側押圧力発生手段と、
前記入力側駆動カム部材あるいは前記出力側被駆動カム部材のうちいずれか一方の軸方向のうち一方向への移動を許容する際に、他方の軸方向のうち一方向への移動を規制する切替部材と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載のトルクカム装置。 The switching means is
Drive-side engagement means for engaging the input-side drive cam member with the thrust member by moving the input-side drive cam member in one of the axial directions with respect to the thrust member;
The driven-side engagement that engages the output-side driven cam member and the thrust member by moving the output-side driven cam member in one of the axial directions with respect to the thrust member. Means,
In the direction in which the input side drive cam member and the output side drive cam member are in contact with each other, and in the direction in which the input side drive cam member is moved in one of the axial directions with respect to the output side drive cam member, Driving-side pressing force generating means for pressing the input-side driving cam member;
A direction in which the input-side driven cam member and the output-side driven cam member are brought into contact with each other, and the output-side driven cam member is moved in one of the axial directions with respect to the input-side driven cam member. Driven side pressing force generating means for pressing the output side driven cam member in a direction to be
Switching that restricts movement in one of the other axial directions when allowing movement in one of the axial directions of either the input side driving cam member or the output side driven cam member Members,
The torque cam device according to claim 1, comprising:
平行に配置され、駆動源からの出力トルクがいずれか一方に伝達される2つのプーリ軸と、当該2つのプーリ軸上をそれぞれ軸方向に摺動する2つの可動シーブと、当該2つの可動シーブに前記軸方向にそれぞれ対向する2つの固定シーブと、からなる2つのプーリと、
前記2つのプーリのうちいずれか一方のプーリに伝達された前記駆動源からの駆動力を他方のプーリに伝達するベルトと、
前記可動シーブと前記固定シーブとの間にベルト挟圧力を発生させる前記請求項1〜3のいずれか1つに記載のトルクカム装置と、
を備えることを特徴とするベルト式無段変速機。
at least,
Two pulley shafts arranged in parallel and transmitting output torque from a driving source to one of them, two movable sheaves sliding in the axial direction on the two pulley shafts, and the two movable sheaves Two pulleys each comprising two fixed sheaves facing each other in the axial direction,
A belt for transmitting the driving force from the driving source transmitted to one of the two pulleys to the other pulley;
The torque cam device according to any one of claims 1 to 3, wherein a belt clamping pressure is generated between the movable sheave and the fixed sheave.
A belt type continuously variable transmission.
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---|---|---|---|
JP2005122728A JP2006300213A (en) | 2005-04-20 | 2005-04-20 | Torque cam device and belt-type continuously variable transmission |
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